土釘墻基坑支護設(shè)計

1、深基坑工程支護設(shè)計 基坑土釘支護四川建院土木系地質(zhì)教研室二0一四年六月目 錄1.土釘墻支護設(shè)計理論2.基坑土釘墻支護設(shè)計任務(wù)書3.基坑土釘墻支護設(shè)計指導(dǎo)書4.本次設(shè)計的相關(guān)資料1土釘墻支護設(shè)計理論1.1概述1.1.1 基坑支護的作用基坑開挖后,形成臨空面,在基坑土體自身重量、地表荷載、地下水滲透作用下，可能產(chǎn)生破壞或過大變形，危及基礎(chǔ)施工或周圍建筑物的安全，因此，須對基坑側(cè)壁采取一定的措施進行支護。1.1.2 土釘墻及土釘?shù)亩x、支護原理土釘墻：由土釘、被加固的土體、面層組成的支護結(jié)構(gòu)。土釘墻支護在某些施工企業(yè)也稱為噴錨支護。其組成如圖1.1.2-1所示： 圖1.1.2-1 土釘墻剖面示意圖土

2、釘：用來加固、錨固現(xiàn)場原位土體的細長桿件。通常采用土中鉆孔，置入變形鋼筋，并沿孔全長注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)生變形的條件下被動受力，并主要承受拉力作用。土釘也可用鋼管、角鋼直接擊入土中,并全長注漿的方法做成。面層：在土釘端部沿水平方向及豎向焊接加強鋼筋，在加強鋼筋上焊接分布鋼筋，再噴射混凝土制作而成。加固原理：基坑臨空面形成后，側(cè)壁土體有向臨空面位移的趨勢，及沿某一潛在破壞面破壞的趨勢，置入土釘后，土釘承受了由周圍土體及面層傳遞過來的土壓力，把土壓力傳遞至穩(wěn)定的土層中去，從而阻止了側(cè)壁土體向基坑方向的位移；土釘加固土體使土體強度提高，并由于土釘?shù)睦?，?/p>

3、潛在破壞面上的法向應(yīng)力增大，因而摩擦力增大，阻止基坑側(cè)壁沿某一潛在破壞面破壞。1.1.3 土釘墻的適用條件1基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地（基坑側(cè)壁安全等級根據(jù)側(cè)壁破壞后果的嚴重程度劃分）。2基坑深度不宜大于12m。3當?shù)叵滤桓哂诳拥酌鏁r，應(yīng)采取降水或截水措施。當土質(zhì)較差，且基坑邊坡靠近重要建筑設(shè)施,需要嚴格控制支護變形時，宜開挖前先沿基坑邊緣設(shè)置密排的豎向微型樁（見圖1.1.3-1），其間距不宜大于1m，深入基坑底部13m。微型樁可用無縫鋼管或焊管，直徑48150m，管壁上應(yīng)設(shè)置出漿孔。小直徑的鋼管可分段在不同挖深處用擊打方法置入并注漿；較大直徑（大于100mm）的鋼管宜采用鉆孔

4、置入并注漿，在距孔底1/3孔深范圍內(nèi)的管壁上設(shè)置注漿孔，注漿孔直徑1015mm，間距400500mm。 圖1.1.3-1 超前設(shè)置微形樁的土釘支護當支護變形需要嚴格限制在不良土體中施工時，宜聯(lián)合使用其他支護技術(shù)，將土釘支護擴展為土釘預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護、土釘樁聯(lián)合支護、土釘 防滲墻聯(lián)合支護等，并參照相應(yīng)標準進行設(shè)計施工。1.1.4 與錨桿支護相比，土釘與土釘墻支護的特點1土釘?shù)淖饔弥皇羌庸讨車馏w，使周圍土體的強度增加，保證其穩(wěn)定性，并和被加固的土體一起作為擋土結(jié)構(gòu)，支護基坑。錨桿常與樁、墻聯(lián)合使用，作為樁墻等擋土結(jié)構(gòu)的支點，與樁墻一起作為支護結(jié)構(gòu)，此時，錨桿周圍的土體不再為支護結(jié)構(gòu)

5、的一部分。2土釘在基坑側(cè)壁上的排列較密，錨桿的排列間距較大。3土釘在土體發(fā)生變形后才被動受拉，土釘對土體的約束需要土體變形作為補償，錨桿一般在設(shè)置時預(yù)加拉應(yīng)力，給土體以主動約束。4土釘沿孔全長注漿、錨桿應(yīng)考慮自由段e長度不應(yīng)小于5m。1.1.5 土釘及土釘墻的受力狀態(tài)和破壞形式1土釘墻在自身重量等荷載作用下,可能沿內(nèi)部或外部破裂面產(chǎn)生整體破壞，如圖1.1.4-1所示。圖1.1.4-1 土釘墻沿內(nèi)部或外部破裂面2土釘墻沿墻底產(chǎn)生滑移，或沿墻趾產(chǎn)生傾覆。3單根土釘在拉力作用下被拔出。土體在自身重量等荷載作用下,產(chǎn)生變形, 作用土壓力于面層，面層傳遞給土釘，土釘承受了由面層及周圍土體傳遞過來的拉力，

6、有向基坑方向拔出的驅(qū)勢；同時破裂面以外穩(wěn)定土體與土釘?shù)恼辰Y(jié)力對土釘產(chǎn)生抗拔力，阻止土釘向外拔出。當拉力大于抗拔力時，土釘被拔出。4土釘墻墻底承載力不夠，產(chǎn)生破壞。1.2 土釘墻的構(gòu)造要求1土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1；2土釘和面層必須有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強鋼筋等構(gòu)造措施,承壓板或加強鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；3土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.51.2倍，間距宜為12m,與水平面夾角宜為520；4土釘鋼筋宜采用HPB235、HRB335級鋼筋，鋼筋直徑宜為1632mm,鉆孔直徑宜為70120mm；5注漿材料宜為水泥漿或水泥砂漿，其強度等級不低于M10；6噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)

7、，鋼筋直徑宜為610mm，間距宜為150300mm；噴射混凝土強度等級不宜低于C20，厚度不宜小于80mm；7坡面上下段鋼筋搭接長度應(yīng)大于300mm；8排水系統(tǒng)參照如下規(guī)定：基坑四周支護范圍內(nèi)的地表應(yīng)加修整，構(gòu)筑排水溝和水泥砂漿或混凝土地面，防止地表降水向地下滲透，靠近基坑坡頂寬24m的地面應(yīng)適當墊高，并且里高外低，便于徑流遠離邊坡。為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，應(yīng)在坑底設(shè)置排水溝及集水坑。排水溝應(yīng)離開邊壁0.51m，排水溝及集水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏，坑中積水應(yīng)及時抽出。在支護面層背部應(yīng)插入長度為400600mm ，直徑不小于40mm水平排水管，其外端伸出支護面層，間距可為1.

8、52m ，以便將噴射混凝土面層后積水排出。1.3設(shè)計1.3.1一般規(guī)定1根據(jù)構(gòu)造要求和工程經(jīng)驗，初選支護各部件的尺寸和材料參數(shù)； 2進行計算分析，主要有：(1)土釘?shù)脑O(shè)計計算(抗拉承載力驗算、土釘長度驗算等)；(2)支護的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析與外部整體穩(wěn)定性分析；(3)噴射混凝土面層的設(shè)計計算及土釘與面層的連接計算。通過上述計算對各部件的初選參數(shù)做出修改，給出施工圖。 3根據(jù)施工過程中的量測監(jiān)控數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的問題，進行反饋設(shè)計。1.3.2單根土釘抗拉承載力計算1.3.2.1土釘?shù)脑O(shè)計計算遵循下列原則：1只考慮土釘?shù)氖芾饔茫?土釘?shù)脑O(shè)計內(nèi)力按1.3.3.2條規(guī)定的側(cè)壓力圖形算出；3土釘?shù)某叽鐟?yīng)滿足

9、設(shè)計內(nèi)力(受拉荷載)的要求，同時還應(yīng)滿足支護內(nèi)部整體穩(wěn)定性的要求。1.3.2.2土釘設(shè)計內(nèi)力N(受拉荷載)計算每一個土釘所受的最大拉力或設(shè)計內(nèi)力：其中： ：土釘?shù)膬A角；：計算土釘在水平方向與相鄰?fù)玲斨悬c的間距。：計算土釘在豎直方向與相鄰?fù)玲斨悬c的間距。：土釘長度中點所處深度位置上的側(cè)壓力，； ：土釘長度中點所處深度位置上由支護土體自重引起的側(cè)壓力，據(jù)圖1.3.2.2-1求出。 ：地表均布荷載引起的側(cè)壓力。及沿基坑深度分布圖如下：圖1.3.2.2-1 及沿基坑深度分布圖：基坑深度方向土體自重產(chǎn)生的側(cè)壓力p1的最大值，其求解方法如下：對于0.05的砂土和粉土：對于>0.05的一般粘性土： 粘

10、性土的取值應(yīng)不小于0.2。圖中地表均布荷載引起的側(cè)壓力取為：其中：地表荷載，最小取為15KPa；為土的重度，H為基坑深度；上式中的、和值可取各層土按其厚度加權(quán)的平均值求出。1.3.2.3土釘設(shè)計內(nèi)力驗算各層土釘?shù)脑O(shè)計內(nèi)力應(yīng)滿足：其中： ：土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，取1.21.4，基坑深度較大時，取大值；：土釘設(shè)計內(nèi)力；：土釘鋼筋直徑；：鋼筋抗拉強度標準值，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）取用。各層土釘極限抗拉承載力R需滿足：圖1.3.2.3-1 支護內(nèi)潛在破裂面其中：土釘在破壞面以外穩(wěn)定土體第層土中的長度；：土釘孔徑；：土釘與土體之間的界面粘結(jié)強度，按表1.3.2.4-1選取。表1.3

11、.2.4-1界面粘結(jié)強度標準值土類粘性土砂土素填土狀態(tài)軟塑可塑硬塑堅塑松散稍密中密密實（kpa）15303050507070907090901201201601602003060注：表中數(shù)據(jù)為低壓注漿時的極限粘結(jié)強度標準值。1.3.2.4各層土釘長度驗算各層土釘?shù)拈L度應(yīng)滿足下列條件： 1.3.3土釘支護的整體穩(wěn)定性分析土釘支護的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破壞面發(fā)生在支護內(nèi)部并穿過全部或部分土釘。破壞模式如圖1.3.3-1所示，破壞面為一圓弧面，并考慮土釘?shù)睦?，采用普通圓弧條分法對支護作整體穩(wěn)定性分析。圖1.3.3-1 內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析安全穩(wěn)定性系數(shù)計算公式如下：、：分別為作

12、用于土條的自重和地面荷載；: 土條i圓弧破壞面切線與水平面的夾角；：土條i的寬度；：土條i圓弧破壞面所處的第j層土的內(nèi)摩擦角；：土條i圓弧破壞面所處的第j層土的粘聚力；：破壞面上第K排土釘?shù)淖畲罂沽Γ?.3.3.3條確定；：第k排土釘軸線與該處破壞面之間的夾角；：第k排土釘?shù)乃介g距。需要收索所有可能破壞的圓弧面，并計算其安全穩(wěn)定性系數(shù)（此工作量較大，一般由計算機完成），安全穩(wěn)定性系數(shù)最小值所對應(yīng)的圓弧面為最可能破壞的圓弧面，該安全穩(wěn)定性系數(shù)最小值要求大于表1.3.3-1中的值。表1.3.3-1 支護內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析基坑深度（m）661212安全系數(shù)最小值1.21.31.4土釘支護還應(yīng)驗算

13、施工各階段的內(nèi)部穩(wěn)定性。土釘支護的外部整體穩(wěn)定性分析是指整個土釘沿底面水平滑動、繞基坑底角傾覆、沿深部的圓弧破壞面失穩(wěn)。土釘支護的外部穩(wěn)定性分析與重力式擋土墻的穩(wěn)定性分析相同，可將由土釘加固的整個土體視為重力式擋土墻，分別驗算其底面抗水平滑動驗算、基坑底角抗傾覆驗算和整體穩(wěn)定性驗算。1.3.3.4混凝土面層：按構(gòu)造要求設(shè)計。1.4 施工與檢測土釘墻施工之前先確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等，并妥善保護；編制好基坑支護施工組織設(shè)計，周密安排支護施工與基坑土方開挖、出土等工作的關(guān)系，使支護施工與土方開挖密切配合；準備土釘?shù)扔嘘P(guān)材料和施工機具。1.4.1施工前應(yīng)具備下列文件1巖土工

14、程勘察報告；2土釘墻支護結(jié)構(gòu)施工圖；3降水系統(tǒng)施工圖，以及需要工程降水時的降水方案設(shè)計；4施工方案和施工組織設(shè)計，規(guī)定基坑分層、分段開挖的深度和長度，邊坡開挖面的裸露時間限制等；5支護整體穩(wěn)定性分析計算書；6現(xiàn)場測試監(jiān)控方案和應(yīng)急措施。1.4.2施工工序1基坑開挖：基坑要按設(shè)計要求嚴格分層分段開挖，在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70以前，不得進行下一層土層的開挖。每層開挖最大深度取決于在支護投人工作前土壁可以自穩(wěn)而不發(fā)生滑動破壞的能力，實際工程中常取基坑每層挖深與土釘豎向間距相等。每層開挖的水平分段寬度也取決于土壁自穩(wěn)能力，且與支護施工流程相互銜接，一般多為1020m長。

15、當基坑面積較大時，允許在距離基坑四周邊坡810m的基坑中部自由開挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)。挖方要選用對坡面土體擾動小的挖土設(shè)備和方法，嚴禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動。坡面經(jīng)機械開挖后要采用小型機械或鏟鍬進行切削清坡，以使坡度及坡面平整度達到設(shè)計要求。2噴射第一道面層：每步開挖后應(yīng)盡快做好面層，即對修整后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿。若土層地質(zhì)條件好的話，可省去該道面層。3設(shè)置土釘：土釘?shù)脑O(shè)置，對于鋼筋釘通常是先在土體中成孔，然后置入土釘鋼筋并沿全長注漿。對于鋼管釘可擊入土體再由鋼管內(nèi)注漿。(1)鉆孔鉆孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位并作出標記及編號。當成孔過程中遇到障礙物需調(diào)整

16、孔位時，不得損害支護結(jié)構(gòu)設(shè)計原定的安全程度。鉆孔可用錨桿鉆機，它能自動退鉆桿、接鉆桿，適合上中鉆孔。鉆孔時，在進鉆和抽出鉆桿過程中不得引起土體坍孔。而在易坍孔的土體中鉆孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔。成孔過程中應(yīng)由專人做成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等，并將取出的土體及時與初步設(shè)計所認定的土質(zhì)加以對比，若發(fā)現(xiàn)有較大的偏差要及時修改土釘?shù)脑O(shè)計參數(shù)。(2)插入土釘鋼筋插入土釘鋼筋前要進行清孔檢查，若孔中出現(xiàn)局部滲水、塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理。土釘鋼筋置人孔中前，要先在鋼筋上安裝對中定位支架，以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于25mm，支架沿釘長的間距可為

17、2.3m左右，支架可為金屬或塑料件，以不妨礙漿體自由流動為宜。(3)注漿注漿前要驗收土釘鋼筋安設(shè)質(zhì)量是否達到設(shè)計要求。注漿用小型、可移動的注漿泵，常用的有UBJ系列擠壓式灰漿泵和BMY系列錨桿注漿泵，其工作壓力和流量等皆滿足注漿要求。注漿一般可采用重力、低壓(0.40.6MPa)或高壓(12MPa)注漿，水平孔應(yīng)采用低壓或高壓注漿。壓力注漿時應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞，注滿后保持壓力35min。重力注漿以滿孔為止，但在漿體初凝前需補漿12次。對于向下傾角的土釘，注漿采用重力或低壓注漿時宜采用底部注漿方式，注漿導(dǎo)管底端應(yīng)插至距孔底250500mm處，在注漿同時將導(dǎo)管勻速緩慢地撤出。注漿時要采取

18、必要的排氣措施。對于水平土釘?shù)你@孔，應(yīng)用口部壓力注漿或分段壓力注漿，此時需配排氣管并與土釘鋼筋綁扎牢固，在注漿前與土釘鋼筋同時送人孔中。向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1。每次向孔內(nèi)注漿時，宜預(yù)先計算所需的漿體體積并根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)計算出實際向孔內(nèi)注人的漿體體積，以確認實際注漿量超過孔內(nèi)容積。注漿材料宜用水泥漿或水泥砂漿。水泥漿的水灰比宜為0.5；水泥砂漿的配合比宜為l：1l：2(重量比)，水灰比宜為0.380.45。需要時可加入適量速凝劑，以促進早凝和控制泌水。水泥漿、水泥砂漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應(yīng)在初凝前用完。注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清除干凈。為提高土釘

19、抗拔能力，還可采用二次注漿工藝。4噴第二道面層：在噴混凝土之前，先按設(shè)計要求綁扎、固定鋼筋網(wǎng)。面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合設(shè)計規(guī)定的保護層厚度要求。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，但在噴射混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)振動。鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為±10mm。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時每邊的搭接長度應(yīng)不小于一個網(wǎng)格邊長或200mm，如為搭焊則焊接長度不小于網(wǎng)片鋼筋直徑的10倍。網(wǎng)片與坡面間隙不小于20mm，土釘與面層鋼筋網(wǎng)的連接可通過墊板、螺帽及土釘端部螺紋桿固定。墊板鋼板厚8l0mm、尺寸為200mm×200mm300mm×300mm,，墊板下空隙需先用高強水泥

20、砂漿填實，待砂漿達一定強度后方可旋緊螺帽以固定土釘。土釘鋼筋也可通過井字加強鋼筋直接焊接在鋼筋網(wǎng)上，焊接強度要滿足設(shè)計要求。圖1.4.2-1 土釘與面層的固定噴射混凝土的配合比應(yīng)通過試驗確定，粗骨料最大粒徑不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45，并應(yīng)通過外加劑來調(diào)節(jié)所需工作度和早強時間。當采用于法施工時，應(yīng)事先對操作手進行技術(shù)考核，以保證噴射混凝土的水灰比和質(zhì)量達到設(shè)計要求。為保證噴射混凝土厚度達到均勻的設(shè)計值，可在邊壁上隔一定距離打人垂直短鋼筋段作為厚度標志。噴射混凝土的射距宜保持在0.61.0m范圍內(nèi)，并使射流垂直于壁面。在有鋼筋的部位可先噴鋼筋的后方以防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙。噴射混凝土的

21、路線可從壁面開挖層底部逐漸向上進行，但底部鋼筋網(wǎng)搭接長度范圍以內(nèi)先不噴混凝土，待與下層鋼筋網(wǎng)搭接綁扎之后再與下層壁面同時噴混凝土。混凝土面層接縫部分做成450角斜面搭接。當設(shè)計面層厚度超過l00mm時，混凝土應(yīng)分兩層噴射，一次噴射厚度不宜小于40mm，且接縫錯開?；炷两涌p在繼續(xù)噴射混凝土之前應(yīng)清除浮漿碎屑，并噴少量水潤濕。面層噴射混凝土終凝后2h應(yīng)噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間宜37d，養(yǎng)護視當?shù)丨h(huán)境條件采用噴水、覆蓋澆水或噴涂養(yǎng)護劑等方法。5排水設(shè)施的設(shè)置：水是土釘支護結(jié)構(gòu)最為敏感的問題，不但要在施工前做好降排水工作，還要充分考慮土釘支護結(jié)構(gòu)工作期間地表水及地下水的處理，設(shè)置排水構(gòu)造措施。圖1.4.2

22、-2 排水設(shè)施的設(shè)置1.4.3土釘現(xiàn)場測試(1)土釘支護施工必須進行土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗，應(yīng)在專門設(shè)置的非工作釘上進行抗拔試驗直至破壞，用來確定極限荷載，并據(jù)此估計土釘?shù)慕缑鏄O限粘結(jié)強度。(2)每一典型土層中至少應(yīng)有3個專門用于測試的非工作釘。測試釘除其總長度和粘結(jié)長度可與工作釘有區(qū)別外，應(yīng)與工作釘采用相同的施工工藝同時制作，其孔徑、注漿材料等參數(shù)以及施工方法等應(yīng)與工作釘完全相同。測試釘?shù)淖{粘結(jié)長度不小于工作釘?shù)亩种磺也欢逃?m，在滿足鋼筋不發(fā)生屈服并最終發(fā)生拔出破壞的前提下宜取較長的粘結(jié)段，必要時適當加大土釘鋼筋直徑。為消除加載試驗時支護面層變形對粘結(jié)界面強度的影響，測試釘在距孔口處應(yīng)保

23、留不小于1m長的非粘結(jié)段。在試驗結(jié)束后，非粘結(jié)段再用漿體回填。(3)土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗宜用穿孔液壓千斤頂加載，土釘，千斤頂，測力桿三者應(yīng)在同一軸線上，千斤頂?shù)姆戳χЪ芸芍糜趪娚浠炷撩鎸由?，加載時用油壓表大體控制加載值并由測力桿準確予以計量。土釘?shù)?拔出)位移量用百分表(精度不小于0.02mm，量程不小于50mm)測量，百分表的支架應(yīng)遠離混凝土面層著力點。(4)測試釘進行抗拔試驗時的注漿體抗壓強度不應(yīng)低于6MPa。試驗采用分級連續(xù)加載，首先施加少量初始荷載(不大于土釘設(shè)計荷載的l10)使加載裝置保持穩(wěn)定，以后的每級荷載增量不超過設(shè)計荷載的20。在每級荷載施加完畢后立即記下位移讀數(shù)并保持荷載穩(wěn)定

24、不變，繼續(xù)記錄以后l、6、l0min的位移讀數(shù)。若同級荷載下l0min與1min的位移增量小于1mm，即可立即施加下級荷載，否則應(yīng)保持荷載不變繼續(xù)測讀15、30、60min時的位移。此時若60min與6min的位移增量小于2mm，可立即進行下級加載，否則即認為達到極限荷載。根據(jù)試驗得出的極限荷載，可算出界面粘結(jié)強度的實測值。這一試驗平均值應(yīng)大于設(shè)計計算所用標準值的1.25倍，否則應(yīng)進行反饋修改設(shè)計。(5)極限荷載下的總位移必須大于測試釘非粘結(jié)長度段土釘彈性伸長理論計算值的80，否則這一測試數(shù)據(jù)無效。(6)上述試驗也可不進行到破壞，但此時所加的最大試驗荷載值應(yīng)使土釘界面粘結(jié)應(yīng)力的計算值(按粘結(jié)應(yīng)

25、力沿粘結(jié)長度均勻分布算出)超出設(shè)計計算所用標準值的1.25倍。1.4.4質(zhì)量檢驗與檢測1.4.4.1質(zhì)量檢驗(1)材料所使用的原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石等)的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定標準和設(shè)計要求，并要具備出廠合格證及試驗報告書。材料進場后還要按有關(guān)標準進行抽樣質(zhì)量檢驗。(2)土釘現(xiàn)場測試土釘支護設(shè)計與施工必須進行土釘現(xiàn)場抗拔試驗，包括基本試驗和驗收試驗。通過基本試驗可取得設(shè)計所需的有關(guān)參數(shù)，如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強度等，以保證設(shè)計的正確、合理性，或反饋信息以修改初步設(shè)計方案；驗收試驗是檢驗土釘支護工程質(zhì)量的有效手段。土釘支護工程的設(shè)計、施工宜建立在有一定現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上。(3)混凝土

26、面層的質(zhì)量檢驗包括混凝土面層外觀檢查；混凝土面層厚度檢查(用鑿孔法)和混凝土抗壓強度試驗。1.4.4.2施工監(jiān)測土釘墻支護的施工監(jiān)測應(yīng)包括下列內(nèi)容：(1)土釘墻位移的量測；(2)地表開裂狀況(位置、裂寬)的觀察；(3)周圍設(shè)施的變形測量；(4)基坑滲、漏水及基坑內(nèi)外地下水位變化。參考資料：建筑基坑支護規(guī)程（JGJ120-99）。基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程（CECS96：97）。2基坑土釘墻支護設(shè)計任務(wù)書2.1教學(xué)班級：建工10041-100422.2設(shè)計時間：校歷1周。2.3設(shè)計任務(wù)：完成一幢高層房屋的基坑支護設(shè)計。2.4課程設(shè)計目的：了解實際工程中基坑支護設(shè)計的方法、內(nèi)容；掌握土釘墻基坑支護的設(shè)計

27、方法。2.5設(shè)計要求2.5.1熟悉分析相關(guān)資料，確定土釘墻支護基坑的適宜性。2.5.2設(shè)計內(nèi)容：將基坑側(cè)壁分成幾段，分別確定以下內(nèi)容。土釘墻墻面坡度。土釘類型、直徑、鉆孔直徑。土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角。各土釘?shù)拈L度。注漿材料種類、強度、。混凝土面層鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強度、厚度；土釘與面層連接形式。坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長度。土釘墻墻頂護面措施，坡頂、坡腳、排水措施，坡面泄水孔的布置。2.5.3設(shè)計計算：土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算；土釘?shù)目估休d力驗算。以確定土釘?shù)拈L度。2.5.4圖件：提供基坑支護平面布置圖；分段提供基坑側(cè)壁土釘平面布置圖、土釘墻剖面圖。2.5.5施工

28、說明。（說明內(nèi)容為圖件未反映的部分支護方案要點）2.6本次設(shè)計成果要求：各細部參數(shù)，清楚明確；計算正確，過程詳細；圖件規(guī)范清晰。2.7 時間安排第1天：熟悉相關(guān)資料，明確設(shè)計思路，初步確定各參數(shù)。第2、3、4天：計算。第4、5天：圖件，編寫施工說明。附：巖土工程勘察報告（部分內(nèi)容）：包括基礎(chǔ)相關(guān)資料、環(huán)境資料。3基坑土釘墻支護設(shè)計指導(dǎo)書3.1設(shè)計依據(jù)基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程（CECS96:97）建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)巖土工程勘察報告上部結(jié)構(gòu)資料鄰近建筑物、道路、地下管線情況。3.2設(shè)計步驟1熟悉相關(guān)資料，根據(jù)場地條件、基坑開挖深度、環(huán)境條件、地表荷載、土質(zhì)條件將基坑側(cè)壁分成

29、幾段，對每段分別設(shè)計。2選擇相應(yīng)的支護結(jié)構(gòu)類型（選擇土釘墻）。3據(jù)基坑深度、地表荷載、場地土質(zhì)情況及土釘墻的構(gòu)造要求等，初步擬定基坑支護的內(nèi)容和對數(shù)，如：基坑側(cè)壁下口開挖線、坡度；土釘類型、直徑、鉆孔直徑；土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角；各土釘?shù)拈L度；注漿材料種類、強度；混凝土面層鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強度、厚度；土釘與面層連接形式；坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長度。土釘墻墻頂護面措施，坡頂、坡腳、排水措施，坡面泄水孔的布置。4土釘墻整體穩(wěn)定性驗算：考慮土釘摩擦力，采用圓弧滑動簡單條分法驗算。安全穩(wěn)定系數(shù)采用1.3.3節(jié)的公式進行計算。因需收尋多個潛在破壞面計算其安全穩(wěn)定系數(shù)，工作

30、量很大，須用軟件進行。在此只要求取一個潛在滑動面驗算（5 場地工程地質(zhì)條件分別提供了基坑北面、基坑南面安全穩(wěn)定系數(shù)計算的一個剖面圖，供參考）。5各段基坑側(cè)壁單根土釘?shù)目估休d力驗算，以確定土釘長度、間距等是否滿足要求。單根土釘?shù)拈L度，如下圖。圖3.2-1 支護內(nèi)潛在破裂面（1）按1.3.2.2節(jié)求出各土釘設(shè)計內(nèi)力N(受拉荷載)；（2）確定潛在破壞面（為通過坡角、與水平面成夾角的平面），據(jù)幾何關(guān)系求出，；再求出土釘在潛在破壞面以外穩(wěn)定土體各土層中的長度，按1.3.2.3節(jié)驗算各土釘設(shè)計內(nèi)力。（3）驗算各層土釘?shù)拈L度是否滿足下列條件：若滿足，則單根土釘?shù)睦休d力滿足要求，初步擬定的土釘長度及土釘?shù)?/p>

31、平面間距可行。若不滿足，可加長土釘或減小土釘?shù)钠矫骈g距，至滿足為止。6面層：其混凝土的強度、厚度、鋼筋直徑、間距按構(gòu)造要求確定。3.3圖件基坑支護平面布置圖：反映邊排基礎(chǔ)軸線、邊線，支護結(jié)構(gòu)類型，基坑上口開挖線、下口開挖線，基底各部分標高，及周圍環(huán)境情況。土釘墻支護剖面圖：標明基坑深度、側(cè)壁坡度；破裂面的位置及與水平面的夾角；每根土釘?shù)拈L度及與水平面夾角；面層的厚度及混凝土的強度；混凝土護頂?shù)膶挾取；觽?cè)壁土釘平面布置圖：土釘位置、間距、鋼筋直徑、間距、面層混凝土強度、厚度。3.4施工說明：參見1.4施工與檢測。4本次基坑支護設(shè)計的相關(guān)資料本次設(shè)計是完成一幢12層的高層建筑的基坑支護設(shè)計,該擬

32、建物所在場地的工程與水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)平面分布、基坑開挖深度、周邊環(huán)境情況等詳見以下資料。4.1地形地貌場地位于成都平原東北綿遠河左岸一級階地，場地地形平坦，相對高差約0.60m。本次勘察孔口高程是以甲方提供的場地東北側(cè)道路路面H點高程為492.90m引測。4.2地層分布及巖土特征 場地覆蓋層主要由第四系人工堆積物（Q4ml）、全新統(tǒng)沖積物（Q4al）和上更新統(tǒng)冰水流水沖積物（Q3fgl）組成，據(jù)其巖性特征，可分為6個巖性層，現(xiàn)將各地基土結(jié)構(gòu)及特征從上到下分述于后： 1雜填土（Q4ml）：全場分布，色雜，松散，潮濕，主要成分為建筑垃圾，部分表層為混凝土，厚0.204.10m。 2粉土（Q4al

33、）：分布于場地東南部，黃灰色，稍密，濕，厚0.300.60m。 3粗砂（Q4al）：呈透鏡狀分布，灰白色，稍密，潮濕飽和，以中粒砂為主，局部相變?yōu)橹屑毶啊⒌[砂，砂礫成分以長石、石英為主，厚0.402.90m。 4圓礫（Q4al）：多呈層狀分布，少數(shù)透鏡體，灰白色，稍密，潮濕飽和，卵石含量2040%，礫石含量3050%，充填物以中粗砂為主，少量粘粒，卵石粒徑25cm為主，次圓，成分以砂巖、灰?guī)r、花崗巖為主，厚0.402.90m。5卵石（Q4al）：多層層狀分布，少數(shù)透鏡體，灰白色，潮濕飽和，卵石含量5070%，卵石粒徑35cm為主，少數(shù)510cm，次圓，成分以砂巖、灰?guī)r、花崗巖為主，卵石間充填礫

34、石及中粗砂，少量粘粒。據(jù)其密實度，可分為稍密卵石a、中密卵石b兩個亞層。6半膠結(jié)卵石（Q2-3fgl）：層狀分布，灰白色，卵石含量6070%，粒徑38cm為主，次圓，成分主要為砂巖、灰?guī)r，充填物為礫石、粗砂為主，該卵石層為鈣質(zhì)半膠結(jié)狀態(tài)，局部已膠結(jié)成巖石狀。該層埋深17.8018.00m，揭露厚度4.004.70m。各地基巖土層分布特征詳見工程地質(zhì)剖面圖。4.3地下水 場內(nèi)地下水主要為賦存于第四系全新統(tǒng)砂卵石層中的孔隙性潛水。季變幅為12m，勘察期間屬平水期，勘察孔中測得地下水靜止水位埋深7.708.40m。地下水對混凝土不具腐蝕性。4.4 綜合分析本次勘察成果，結(jié)合我院在德陽地區(qū)的有關(guān)經(jīng)驗，提出地基各土體主要物理力學(xué)指標見下表。表4.4 地基巖土主要物理力學(xué)指標建議值 4.5建筑物與勘探點平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖附后。5 設(shè)計步驟參考資料1.將基坑側(cè)壁分成幾段：4段。以北側(cè)為例。2.選取支護結(jié)構(gòu)的類型：土釘墻。選取勘探點ZK1作為計算的地質(zhì)依據(jù)。3.初擬尺寸及其它構(gòu)造要求：=80、=1.2m、=1.0m、=70mm，土釘和水平面的夾角為10，HRB335級鋼筋的=335KN，鋼筋直徑為80mm（孔徑直徑近似也為80mm）從上至下共布置5根土釘，長度分別為7.0m、6.5m、6.5m、6.0m、6.0m。圖5-